用透明计算理论和方法指导研制 “换脑”机器人有望面世

　　长沙晚报记者 谭琳静 詹春华

      手机APP越来越多，内存越来越少;电脑存贮的东西越来越多，速度却越来越慢，这几乎成为网络时代，大家都会遇到的“小麻烦”。

　　那么，有没有什么办法，能够实现“简洁”的页面，但想用到什么程序、什么服务就能随手用到，用完又可以“挥之则走”呢?

　　由中国工程院院士张尧学率领的透明计算团队正在通过系列计算机产品，着手解决这个难题。

　　2017年5月、6月，长沙晚报记者深入透明计算相关实验室、产业化研发一线探访，并深度对话“透明计算”发明人、中国工程院院士张尧学。据悉，用透明计算理论和方法指导研制的“换脑”机器人即将在不久的将来面世。

　   PC时代

　　记者体验透明计算操作系统

　　2015年，由张尧学院士提出的“透明计算”获得了国家自然科学奖一等奖。但随之而来的，是网络上的种种“争议” 。

　　“因为，这是近年来国家自然科学奖罕见地颁发给了信息领域。”透明计算团队成员、中南大学信息科学与工程学院特聘教授、任炬博士说，“事实上，透明计算是一种网络计算新模式，本质上是一种思想。”

　　“透明计算要解决的是不同终端系统的服务共享问题，它通过在客户端动态加载流式服务进行计算，因而具备维护管理简单、速度快、安全性高、成本低等特点，并能兼容各种不同的软硬件平台。”任炬介绍，它具有四个典型特征，即软件云化、软硬分离、计算下行、流式执行。

　　在长沙晚报记者的面前，摆放着一台装有透明计算系统的电脑PC机。“如果你使用的是透明计算系统，在家里的电脑上写作，保存后不需要复制拷贝，在单位电脑上用同一账号和密码登录进去，依然能找到文件，相当方便。但与云桌面不同，透明计算系统中，包括操作系统在内的所有软件程序和数据都在云端保存和维护，当客户端启动时，这些程序和数据将会按需加载到本地进行执行。”湖南新云网科技相关负责人介绍。

　　2017年 5月18日，湖南省科技创新大会上，湖南新云网科技报送的透明计算系统终端，获得湖南省十大产品创新奖之一。官方给出的颁奖词是：“透明计算系统终端是一种全新的网络计算机设备，该产品自带有独有的透明操作系统，通过计算与存储分离、软件与硬件分离，集合了传统电脑和虚拟桌面终端的双重优势，安全性高，断网可用，终端即插即用，功耗小。”

　　据悉，自2015年10月透明计算相关专利技术投向市场，透明计算开始进入产业化的快车道。截至2016年9月，该公司已经研制出透明计算网络台式机系统、自助服务终端等11款产品，2016年销售总值达到了11亿元，2017年预计30亿元。

      智能时代

　　透明计算让机器人任意“换脑”

　　在智能时代，机器人已经逐渐走进大众视野，然而，目前的机器人多为单一性能的机器人。如何让机器人那样，能够像人类一样，融各种“绝技”于一身呢?

　　想象一下，在未来，一个家庭只需一个“机器人管家””，它能感知环境和场景的变化，在帮爷爷奶奶打扫、协助爸爸妈妈烹饪、陪伴孩子踢球和下棋之间自由实现“换脑”。这可能吗?

　　“这是完全可以实现的。”任炬介绍，“主要是利用透明计算的跨平台流式服务加载特性，自由切换云端程序，扩展机器人的智能性为人类提供更好的点对点服务。”这和眼下火热的“微信小程序”是同一个原理。

　　据介绍，眼下，张尧学引领的透明计算项目团队，正和湖南新云网科技有限公司一起科技攻关，不久的将来可推出这款可能实时“换脑”的智能机器人。

　　据悉，除了智能机器人，目前透明计算还正在向工业制造、无人机和数字单兵等领域拓展。在工业制造方面，透明计算将根据产业制造的需要，不断切换新的制造软件到生产线，以提高性能和节省成本;在无人机和单兵作战系统方面，利用透明计算技术，使控制中心能根据战场环境变化和执行任务的不同，灵活且及时地更换其侦查和作战控制程序;通过“按需加载”和“用完即丢”等特性，减少无人机和单兵装备中的内嵌程序和关键数据，降低其被捕获后信息和技术泄露风险，增强其安全性。

      物联时代

　　一颗“纽扣”可秒变终端

　　在物联网时代，我们身上的眼镜、衣服上的纽扣、手上的戒指等小物件，都有可能秒变成具有传感功能的终端。比如，眼镜可以随时取用地图，纽扣可以变成通讯手机。那么，当“终端”变得越来越小，它的功能如何实现?如果按照现在的办法，所有的程序要固定化在轻量级终端上，那意味着终端的服务拓展性将受到限制。那如何让物联网时代的这些轻量终端设备瘦身，实现跨平台性的按需服务加载?

　　“近几年，国际学术界和工业界力推边缘计算(雾计算)等新型计算模式，将计算由云端前移至客户端和边缘服务器，通过计算下行来应对物联网中及时性数据处理和服务供给的需求。”任炬介绍，这些思想和透明计算有极大的相似性，在这种环境下，透明计算的模式在国际学术界也引起了越来越多的重视。

　　在负责透明计算产业化的新云网科技，记者见到了一款透明智慧手表，它小小的个头，外形上与普通手表并无多大差别，它与众不同的地方在哪里?长沙晚报记者把一块透明智慧手表戴在腕上，仔细探究了起来。它的界面非常简洁，记者点击了测量血压条目，仅过了几秒钟，屏幕上便弹出“血压100/70，正常”的字样，随即记者又发出关闭指令，所有数据立刻消失得无影无踪。

　　“这是典型的小终端可做大事情。”任炬介绍，一块64KB内存的智慧手表，其中32KB内存留下来做存储计步、心率监测等常用程序，其余原本固化的程序全变成流式服务，存储在服务器端，随用随取，用完即丢。我们的智能手机便能充当此手表的服务器，为其提供“边缘存储”服务。

　　据悉，这样一块轻量级智慧手表，目前已被广泛应用于学校、医疗、银行、建筑、电信运营商、运动健康美容等行业，“明年还将与湘雅医院正在建的医疗大数据平台对接，医生可通过智慧手表远程看病。你现在想让它干什么，可以点击手表屏幕上显示的条目直接发指令。”任炬说。可以预见的是，在物联网和大数据时代，透明计算的风潮还将继续下去。

     【对话】

　　长沙晚报：透明计算将数据存储在了云端上，就相当于人们把钱从自己家中拿出来存入了银行 ，那么，这些云端的数据安全谁来帮我们保证？

　　张尧学：目前已经有很多专家、专业公司在保证这个事情。作为基础理论的科研人员，我们认为，“透明计算”是从体系架构上提供一种新的安全模式。原来确保数据安全的方式是加密，等于让你知道钱在哪里，但是进门的时候要开锁。现在我们提供的是一种新思路，是一种路径上的安全监控保障。比如，当病毒进来的时候马上就有预警，因为我们在操作系统底下就有监控和检测，这样一来就会更安全。

　　长沙晚报：年轻人比较关注的“微信小程序”和“透明计算”之间是何种关系？

　　张尧学：其实，二者都是殊途同归，都是服务共享，根本不用考虑资源方面。资源共享核心是资源，服务共享集中的在服务领域，比如你想去某个地方，那么提供上门的接送服务送你过去即可，体验者不会注重车是从哪里来的。如果是共享资源，就类似共享单车，会将单车资源共享给你，你自己骑行至具体地点即可。如果用透明计算的思想和方法，以服务共享为中心，其他不需要的都可以丢掉，就不会贮存在你的终端上，但是会出现你的服务，这时候就要出现虚拟的方法，我的前面只显示你需要服务的图标，但是支持服务的程序和原来的一样。从小程序看，这也是一种即用即丢的，线上和存储是分开的，但是程序每次执行都是分开的，每次用完，就会把加载的程序丢掉，而且它不是一个完整的程序。

　　长沙晚报：透明计算曾遭受过一些争议，但现在已经进入到了产业化的“快车道”。您现在回过头来如何看待这些争议？

　　张尧学：目前产业化取得初步进展，已形成一定的市场规模。其实，透明计算的研究和产业化也是我国科技体制改革的一个尝试，即从需求出发，拉动相关产业和理论研究，在理论进步后又用其改进研制新产品。

　　关于争议，只能等待时间检验。



　　医疗大数据应用技术国家工程实验室基于“透明计算”理论，由中国工程院院士张尧学领衔，面向大数据应用的医疗数据处理，可实现人体健康信息的远程采集和实时推送。该实验室是2017年1月国家发改委批复，由中国人民解放军总医院作为承担单位，中南大学和万达信息股份有限公司作为参与单位，联合相关单位筹建的国家工程实验室。